Изучаем Perl


Скалярные операции



Скалярные операции

Оператор обозначает проведение определенной операции, благодаря которой создается новое значение (результат) из одного или нескольких других значений (операндов). Например, символ + обозначает операцию, потому что при его использовании берутся два числа (операнда, например, 5 и 6) и создается новое значение (11, результат).

Вообще говоря, операции и выражения Perl представляют собой надмножество операций и выражений, имеющихся в большинстве других АЛГОЛ-и Паскаль-подобных языков программирования (вроде С или Java). При выполнении операции предполагается наличие или числовых, или строковых операндов (либо сочетания операндов этих типов). Если вы введете строковый операнд там, где должно быть число, или наоборот. Perl автоматически преобразует этот операнд, используя весьма нечетко сформулированные правила, которые мы подробно рассмотрим ниже в разделе "Преобразование чисел в строки и обратно".

Операции над числами

В Perl применяются обычные операции сложения, вычитания, умножения, деления и т.д. Например:

2+3 #2 плюс 3, или 5 5.1-2.4 #5,1 минус 2,4, или приблизительно 2,7 3 * 12 #3 умножить на 12 = 36 14/2 #14 делить на 2, или 7 10.2/0.3 # 10,2 делить на 0,3, или приблизительно 34 10/3 # всегда означает деление чисел с плавающей запятой, # поэтому результат приблизительно равен 3,3333333...

Кроме того, в Perl используется ФОРТРАН-подобная операция возведения в степень, по которой многие тоскуют в Паскале и С. Эта операция обозначается двумя звездочками, например 2**3 равно двум в степени три, или восьми. (Если этот результат "не помещается" в число с плавающей запятой двойной точности, например, отрицательное число возводится в нецелую степень или большое число возводится в большую степень, выдается сообщение об ошибке — fatal error)

Perl поддерживает также операцию деления с остатком. Значение выражения 10 % 3 — остаток от деления 10 на 3, или 1. Оба значения сначала сокращаются до целых, т.е. 10.5 % 3.2 вычисляется как 10 % 3.

Операции логического сравнения следующие: <, <=, ===, >==, >, !=. Эти операции сравнивают два значения в числовом формате и возвращают значение "истина" (true) или "ложь" (false). Например, операция 3 > 2 возвращает значение "истина", потому что три больше, чем два, тогда как операция 5 != 5 возвращает "ложь", потому что утверждение, что пять не равно пяти — неправда. Определение значений "истина" и "ложь" рассматривается позже, а пока можно считать, что "истина" — это единица, а "ложь" — нуль. (Вы еще увидите эти операции в табл. 2.2.)

Вас, вероятно, удивило слово "приблизительно" в комментариях к примерам, которые мы привели в начале этого раздела. Разве при вычитании 2, 4 из 5,1 не получается точно 2, 7? На уроке математики, может быть, и получается, но в компьютерах, как правило, — нет. В вычислительной технике получается приближенное значение, которое точно лишь до определенного числа десятичных разрядов. Числа в компьютерах хранятся не так, как их представляет себе математик. Впрочем, если вы не делаете чего-нибудь сверхсложного, то, как правило, увидите именно те результаты, которых ожидаете.

Сравнивая приведенные ниже операторы, вы увидите, что в действительности компьютер получил в результате вышеупомянутого вычитания (функция print f описывается в главе б):

printf ("%.51\n", 5.1 - 2.4)

# 2.699999999999999733546474089962430298328399658203125

print(5.1 - 2.4, "\n") ;

# 2.7

Не обращайте на это особого внимания: стандартный формат функции print для вывода на экран чисел с плавающей запятой обычно скрывает такие незначительные неточности представления. Если это создает какую-то проблему, следует воспользоваться объектными модулями Math::BigInt и Math::BigFloat — в них реализована арифметика с бесконечной точностью для целых и чисел с плавающей запятой, только выполняются эти операции несколько медленнее. Подробности вы найдете в главе 7 книги Programming Perl и в интерактивной (сетевой) документации на эти модули.

Операции над строками

Строковые значения можно конкатенировать операцией ".". (Да, это именно одна точка.) Данная операция изменяет строки-операнды не более, чем операция 2+з изменяет 2 или 3. Строку-результат (более длинную) можно использовать в дальнейших вычислениях или сохранить в переменной.

"hello" . "world" # то же самое, что "helloworld" •hello world' . "\n" # то же самое, что "hello world\n" "fred" . " " . "barney" # то же самое, что "fred barney"

Отметим, что конкатенацию нужно задавать явно при помощи знака ".", а не просто располагать два значения рядом друг с другом.

Еще одна группа операций над строками -— операции сравнения. Эти операции похожи на соответствующие операции ФОРТРАНа, например it (меньше чем) и т.д. Операции сравнения строк сравнивают ASCII-значения символов строк обычным способом. Полный набор операций сравнения (как для чисел, так и для строк) приведен в таблице 2.2.

Таблица 2.2. Операции сравнения чисел и строк

Сравнение

Числовое

Строковое

Равно

==

eq

Не равно

! =

пе

Меньше чем

<

It

Больше чем

>

gt

Меньше чем или равно

<=

le

Больше чем или равно

>==

ge

Вы, возможно, спросите, почему предусмотрены отдельные операции для чисел и строк, если числа можно автоматически преобразовывать в строки и наоборот. Давайте рассмотрим два значения, 7 и 30. Если их сравнить как числа, то 7, очевидно, меньше 30. Если же сравнить их как строки, то строка "30" идет перед строкой "7" (ведь ASCII-значение цифры 3 меньше ASCII-значения цифры 7), поэтому 30 меньше 7. Perl всегда требует указывать тип сравнения, то есть конкретизировать, какое именно сравнение, числовое или строковое, будет проводиться.

Если вы уже имеете опыт программирования на shell в среде UNIX, вы, возможно, заметили, что эти числовые и строковые операции сравнения приблизительно противоположны тому, что подразумевается под ними в UNIX-команде test. В частности, для числового сравнения используется eq, а для строкового применяется знак =.

Есть еще одна строковая операция — операция повторения строки, знак которой — строчная буква х. В результате выполнения этой операции возвращается столько конкатенированных копий левого операнда (строки), сколько указано в правом операнде (числе). Например:

"fred" х 3 # "fredfredfred" "barney" х (4+1) # "barney" x 5, или

# "barneybarneybarneybarneybarney" (3+2) х 4 #5х4, или "5" х 4, т.е. "5555"

Последний пример стоит объяснить подробнее. Круглые скобки указывают на то, что эту часть выражения нужно вычислить первой. (Круглые скобки здесь работают так же, как в обычной математике.) Однако в операции повторения строки левый операнд должен быть строкой, поэтому число 5 преобразуется в односимвольную строку "5" (правила этого преобразования мы рассмотрим позднее). Эта строка копируется четыре раза, что в итоге дает четырехсимвольную строку 5555. Если бы мы поменяли операнды местами, то у нас было бы пять копий строки 4, т.е. 44444. Это показывает, что повторение строки — некоммутативная операция.

При необходимости число копий (правый операнд) сначала усекается до целого значения (4, 8 превращается в 4). Если указать число копий, меньшее единицы, в результате выполнения операции получится пустая строка (строка нулевой длины).

Приоритет и ассоциативность операций

Разным операциям присваивается разный приоритет Это позволяет избежать неоднозначности такого рода, когда две операции пытаются манипулировать тремя операндами. Например, что выполнять в первую очередь в выражении 2+3*4 — сложение или умножение? Если сначала выполнить сложение, мы получим 5*4, или 20. Если же сначала выполнить умножение (как нас учили на уроках математики), то мы получим 2+12, или 14. К счастью, в Perl выбран стандартный математический вариант, т.е. умножение выполняется первым. Поэтому мы говорим, что умножение имеет более высокий приоритет, чем сложение.

Порядок выполнения операций, определяемый приоритетом, можно изменить с помощью круглых скобок. Выражение, заключенное в скобки, вычисляется в первую очередь, и лишь затем выполняется операция, стоящая за скобками (так, как нас учили на уроках математики). Следовательно, если бы нам захотелось выполнить сложение до умножения, необходимо было бы записать (2+3)*4, что дало бы в результате 20. Если вы хотите напомнить, что умножение выполняется перед сложением, можете добавить "декоративные", функционально бесполезные круглые скобки: 2+ (3*4).

При выполнении операций сложения и умножения* очередность их выполнения определяется достаточно просто, но, скажем, при конкатенации строк в сочетании с возведением в степень могут возникнуть проблемы. Единственно верный путь разрешить их —- обратиться к официальной, не предполагающей никаких исключений, таблице приоритетов Perl-операций. (Это табл. 2.3. Отметим, что некоторые из операций нами еще не описаны;

более того, они могут так и не появиться на страницах этой книги. Пусть, однако, этот факт не отпугнет вас.) Операции, аналогичные операциям С, имеют тот же приоритет, что и в этом языке.

Таблица 2.3. Ассоциативность и приоритет операций: от высокого к низкому

Ассоциативность

Операция

Слева

Операции над списками (справа налево)

Слева

-> (вызов метода, разыменование)

Неассоциативные

++ ~ (автоинкремент, автодекремент)

Справа

** (возведение в степень)

Справа

! ~ \ + - (логическое отрицание, побитовое отри

цание, операция ссылки, унарное сложение, унарное вычитание)

Слева

=~ !~ (совпадает, не совпадает)

Слева

* / % х (умножение, деление, деление с остатком, повторение строки)

Слева

+ - . (сложение, вычитание, конкатенация строк)

Неассоциативные

Именованные унарные операции (например, chomp)

Слева

& (побитовое И)

Слева

| А (побитовое ИЛИ, побитовое исключающее ИЛИ)

Слева

&&

(логическое И)

Слева

1 | (логическое ИЛИ)

Неассоциативные

. . ... (не включающие или включающие граничные значения диапазоны)

Справа

?: (операция выбора, if-then-else)

Справа

= += -= *= и т.д. (присваивание и присваивание с вычислением)

Слева

, => (запятая и запятая-стрелка)

Неассоциативные

Операции над списками (слева направо)

Справа

not (логическое НЕ)

Слева

and (логическое И)

Слева

or xor (логическое ИЛИ, логическое исключающее ИЛИ)

* Вы хорошо помните алгебру? Если нет, то в повсеместном использовании круглых скобок ничего предосудительного нет.

В этой таблице каждая операция имеет более высокий приоритет, чем перечисленные за ней, и более низкий приоритет, чем перечисленные перед ней.

Операции одного уровня приоритетов разрешаются в соответствии с правилами ассоциативности. Как и приоритет, ассоциативность определяет порядок выполнения операций, если две операции с одинаковым приоритетом пытаются манипулировать тремя операндами:

2 ** з ** 4 # 2 ** (3 ** 4) , или 2 ** 81, или около 2.41е24 72/12/3 # (72 / 12) / 3, или 6/3, или 2 30 / 6 * 3 # (30/6) *3, или 15

В первом случае операция ** имеет ассоциативность справа, поэтому круглые скобки подразумеваются справа. Операции * и / имеют ассоциативность слева, поэтому круглые скобки подразумеваются слева.

Преобразование чисел в строки и обратно

Если строковое значение используется как операнд в операции с числами (например, в операции сложения), Perl автоматически преобразует эту строку в эквивалентное числовое значение, как если бы оно было введено в виде десятичного числа с плавающей запятой*. Нечисловые окончания и начальные пробельные символы игнорируются, поэтому " 123. 4 5 f red" (с начальным пробелом) без какого-либо предупреждения преобразуется в 123. 45**. Самый крайний из подобных случаев — когда нечто, не являющееся числом, вообще без предупреждения преобразуется в нуль (как строка fred, которую мы использовали здесь как число).

Если же, наоборот, там, где должно быть строковое значение, вводится числовое (например, в операции конкатенации строк), это числовое значение конвертируется в строку, которая была бы выведена на экран вместо него. Например, если вы хотите конкатенировать строку х с результатом умножения 4 на 5, это можно записать как

"X" .(4*5) f то же самое, что "X" . 20, или "Х20"

(Помните, что круглые скобки заставляют сначала выполнить 4*5, а затем выполнять операцию конкатенации.)

Другими словами, вам не нужно (в большинстве случаев) беспокоиться о том, что указано в качестве операнда — строка или число, поскольку Perl выполняет все необходимые преобразования самостоятельно.

* Шестнадцатеричные и восьмеричные значения этому автоматическому преобразованию не подлежат. Для интерпретации таких значений следует использовать функции hex и oct.

** Если в командной строке не указана опция -w. В целях обеспечения безопасности всегда задавайте эту опцию.









Начало  Назад  Вперед


Книжный магазин